astronomie pour DEA
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Brisure des invariants adiabatiques dans la magnétosphère des planètes   (1/1)

figures/mouvement-ligne-neutre.gif
La queue de la magnétosphère terrestre et la couche neutre.

Brisure des invariants adiabatiques

Lorsque les conditions de validité de l'approximation sur les centre guides ne sont plus vériffiées, presque tout ce qui a été dit dans ce chapitre devient faux. Il existe des configurations de champ magnétique où l'approximation de centre guides est correcte, sauf en des endroits assez bien délimités. Dans ce cas, on peut décrire le mouvement des particules à l'aide des équations sur la dérive des centres guides et sur la conservation du moment magnétique, sauf lors des moments plus rares où la particule traverse la zone de non-validité de l'approximation centre guides. Ce genre de méthode de calcul s'est avérée assez fructueux. C'est en fait le cas de la magnétosphère terrestre. Il arrive que les lignes de champ de la queue de la magnétosphère soient très étirée, même à des distances de 8 ou 10 rayons terretres. Sur la figure ??, on a représenté en pointillé la ligne neutre où la composante images-TeX4ht/mouvement137x.gif du champ magnétique s'inverse. Dans la queue au voisinage de la ligne neutre (zone en grisé), la valeur du champ magnétique est très faible et la courbure des lignes de champ est assez élevée. Même pour des particules de faible énergie la relation 12 n'est pas vérifié. On ne peux donc pas appliquer l'hypothèse du mouvement centre guide, ni supposer la conservation des invaraiants adiabatiques dans cette région. Cette région s'appelle la couche neutre, le champ magnétique y est plus faible et la densité de plasma plus importante que dans les lobes situés au nord et au sud de la couche neutre. Partout ailleurs, l'approximation du centre guide se justifie pour la plupart des électrons, et pour les ions peu énergétiques... sauf si il y a des ondes, ou des reconfigurations rapides des champs électrique ou magnétique (voir le prochain chapitre)
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